Kaj je kapacitivnost kondenzatorja?

Kondenzator je eden najpomembnejših delov katerega koli bolj ali manj kompleksnega vezja. Največja vrednost za nas je njena zmogljivost. Kaj je to? Kako se meri? Kakšne so nianse? Ta in druga vprašanja bodo obravnavana v okviru članka.

Kaj je električno kapacitivnost kondenzatorja?

To je ime značilnosti vodnika, ki kaže na možnost akumulacije električnega naboja. V teoriji električnih tokokrogov tako imenovana skupna zmogljivost, ki obstaja med dvema različnima prevodnikoma. Opredeljen je kot razmerje med velikostjo naboja in potencialno razliko med njimi.

Merjenje zmogljivosti

Mednarodni sistem enot uporablja farads za označevanje, GHS pa uporablja centimetre. En vodnik ima zmogljivost, ki je enaka razmerju med nabojem in potencialom. Predpostavlja se, da so vse druge podobne naprave na neskončni razdalji in da je njihov potencial nič.

Kaj je kondenzator?

To je naprava z dvema vhodoma, ki ima spremenljive ali specifične kapacitivne vrednosti in nizko prevodnost. Ta naprava lahko prihrani polnjenje in energija električnega polja. Kondenzator se nanaša na pasivne elektronske komponente. Njena primitivna zasnova ima lahko dve elektrodi, ki sta izdelani v obliki plošč, ki sta ločeni z dielektrikom. Slednja ima majhno debelino (če jo primerjamo s ploščami). Toda v praksi se pogosto uporabljajo naprave, ki imajo večplastne dielektrike in elektrode. Lahko so izdelani v obliki traku, kjer se oba dela izmenjujeta, ali pa se lahko zložita v paralelepiped, ki ima štiri zaobljene robove ali valj.

Zmogljivost

Oglejmo si podrobneje ta parameter. Naj vas spomnim, da označuje možnost kopičenja kondenzatorja električni naboj. Na napravah vedno postavite nazivno zmogljivost. Toda resnično se lahko zelo razlikuje glede na številne dejavnike. Ta indikator govori o realnih električnih lastnostih. Lahko je večja od več enot pikofaradov ali tisočih mikrofaradov. Ločen razred kondenzatorjev (ionistorjev) se lahko pohvali s splošno vrednostjo v več faradih. Vsak tip si zasluži posebno pozornost, toda na koncu se bo kot primer izvajanja upošteval samo stanovanje. Da bi dobili več zmogljivosti kot v gotovinskih kondenzatorjih, so povezani vzporedno. Napetost med ploščama je vedno enaka. Da bi dobili zmogljivost baterije, je treba povzeti značilnosti vsakega od kondenzatorjev. Če imajo naprave, ki se nahajajo vzporedno, enako razdaljo med svojima ploščama, in njihovi dielektriki delujejo po istem principu, potem se vsi obravnavajo kot ena celota. Da bi dosegli enako polnjenje, je potrebno priključiti naprave v zaporedju. V takih primerih bo zmogljivost vedno manjša od kondenzatorja z minimalno vrednostjo. Možnost okvare pa se bistveno zmanjša zaradi dejstva, da le en del potenciala napajalnega vira pade na eno napravo. Pri istem območju plošč so vsi kondenzatorji predstavljeni kot ena velika naprava.

Posebne zmogljivosti

To je razmerje med kapacitivnostjo in maso ali prostornino dielektrika. Tanjši je, višji bo kazalnik. Negativna stran povečanja specifične zmogljivosti je, da se tveganja zaradi okvare povečajo.

Gostota energije

To je odvisno od konstrukcijskih značilnosti elektrolitskega kondenzatorja. Maksimalna gostota je samo za velike kondenzatorje. To je mogoče zaradi dejstva, da je masa telesa majhna v primerjavi z maso elektrolita in plošč.

Oglejmo si kondenzator EPCOS B4345. Ima zmogljivost 12.000 uF. Največja dovoljena napetost je 450 V. Skupna masa je 1 kilogram in 900 gramov! Hkrati gostota energije doseže 639 (845) J / kg (J / l). Kje se lahko uporabljajo kondenzatorji s takšnimi značilnostmi? Če želite imeti parametre določene velikosti, naj bo naprava uporabljena kot naprava za shranjevanje energije, da jo pozneje sprostite. Primer uporabe je Gaussova pištola.

Kapaciteta ravnega kondenzatorja

Kot je bilo obljubljeno že prej, zdaj razmislite o zgledu. Najprej poglejmo eno majhno formulo:

EPK = DP * EP * P / R, kjer

• EPK - zmogljivost ploskega kondenzatorja.
• DP - dielektrična konstanta medija, ki zapolni prostor med ploščama. V vakuumu je ta kazalnik enak.
• P - razdalja med ploščami kondenzatorja.
• EP je električna konstanta. Numerično je 8.854187817 · 10 ⁻¹² F / m (v primerih, ko je P bistveno manjši od linearne velikosti plošč).
• P - površina kovinske plošče, ki se nahaja v kondenzatorju.

Povzemimo enačbo. Iz zgornje formule lahko sklepamo, da je kapacitivnost ploskega kondenzatorja neposredno odvisna od velikosti naprave, njene oblike in tudi dielektrične konstante. Če želite ustvariti napravo z višjo značilnostjo, morate narediti dve stvari:

• zmanjša debelino dielektrične plasti v napravi;
• povečajo površino plošč, ki se uporabljajo v kondenzatorju.

Nevarnost uničenja

Težko je presenetiti izkušenega zdravnika z eksplozijo elektrolitskega kondenzatorja. Vzrok napake se pogosto imenuje pregrevanje naprave, ki nastane zaradi puščanja ali povečanja enakovredne odpornosti. V vsakdanjem življenju imajo lastniki računalnikov to pogosto s kondenzatorji v bližini virov povečane proizvodnje toplote (ki pogosto vključujejo hladilne hladilnike). Da bi se izognili poškodbam drugih delov, kot tudi poškodbam, imajo številni modeli izključitev varnostni ventil. Lahko se uporablja tudi zarezno ohišje. Ko pride do povečanja notranjega pritiska, se razčlenitev praviloma izvede na označenem mestu. To je posledica dejstva, da je veliko lažje prebiti na določeni točki energije. Običajno gre brez eksplozije.

Praktična uporaba

Katera funkcija ima kapacitivnost v praksi? To je potrebno v primerih, ko je potrebno izločiti znatno količino energije. V vidnem spektru za nas je njihova praktična uporaba ponavadi nevidna. Ampak še vedno se lahko prepričate, da je vse to samo to. Primer za to je, če se kapacitivnost kondenzatorja uporablja v železnicah ali drugih podobnih napravah. Glavna stvar v njih je, da v nekaj sekundah sprostijo znatne količine energije, ki se bodo v tem primeru premaknile v smeri, ki jo označuje človek.

Zaključek

Tako je pregled zmogljivosti kondenzatorja zaključen - najpomembnejši parameter te naprave. Večja kot je kapacitivnost kondenzatorja, bolj je previdna pri delu v praksi. Tako lahko stare naprave, ki so bile narejene v hermetičnih lupinah, v primeru nenadne odpovedi, povzročijo veliko ljudi. Podobne pripombe lahko naredimo in relativno poceni kondenzatorje, ki nam jih prinašajo iz Kitajske.